Ethereum node là gì?
Node (nút) được hiểu đơn giản là một thiết bị trên mạng blockchain. Và Ethereum node dùng để chỉ một thiết bị được sử dụng trên nền tảng Ethereum. Các thiết bị ở đây có thể là một máy tính, điện thoại, hoặc là một thiết bị khác. Chúng đều được kết nối với Internet. Mỗi nút Ethereum được kết nối với các nút khác để tạo thành một mạng lưới.
Nói một cách tóm tắt, trong Ethereum:
- Nút: Các thành phần riêng lẻ nhận đầu vào và thực hiện một chức năng trên chúng và đưa ra đầu ra.
- Mạng: Tập hợp các nút được kết nối với nhau.
- Tham số: Các quy tắc xác định một nút và làm cho nó trở nên độc đáo hơn
Thành phần EVM (Ethereum Virtual Machine – máy ảo Ethereum)
Như trong Java, Javascript hoặc Python, Ethereum cũng có máy ảo của riêng nó. EVM là một máy dựa trên ngăn xếp để đẩy và bật các lệnh như trong một máy tính thông thường với CPU Intel / ARM / AMD.
Mục đích của máy ảo là thực thi mã hợp đồng thông minh. Cơ chế này cho phép chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, giống như một máy thực. EVM được đưa ra một khối nhất định (trong đó một số giao dịch được lưu trữ) và được đưa ra một trạng thái. Máy sẽ được đưa sang trạng thái mới khi thực hiện tính toán.
Cơ chế chuyển đổi trạng thái bao gồm việc truy cập các tài khoản liên quan đến giao dịch, hoạt động tính toán và cập nhật / ghi trạng thái của máy ảo. Bất cứ thứ gì được thực thi trên máy ảo sẽ thay đổi trạng thái của nó. Sau khi thực hiện tất cả các giao dịch của một khối, trạng thái hiện tại sẽ được lưu trữ vào những gì sẽ trở thành khối tiếp theo.
Ethereum node hoạt động như thế nào?
Ethereum được cấu trúc như một mạng ngang hàng. Các nút không được cấp bất kỳ đặc quyền đặc biệt nào, tuy nhiên, chức năng và mức độ tham gia của chúng có thể khác nhau. Không có máy chủ / thực thể tập trung, cũng như không có bất kỳ hệ thống phân cấp nào. Nó là một cấu trúc liên kết phẳng.
Một nút chỉ đơn giản là một máy tính tham gia vào mạng ethereum. Sự tham gia này có thể theo ba cách:
- Bằng cách giữ một bản sao ngắn của blockchain hay còn gọi là Light Client
- Bằng cách giữ một bản sao đầy đủ của blockchain hay còn gọi là Full Node
- Bằng cách xác minh các giao dịch hay còn gọi là Khai thác (Mining)
Ethereum Full Node
Bất kỳ máy tính nào, được kết nối với mạng ethereum, thực thi đầy đủ tất cả các quy tắc đồng thuận của ethereum được gọi là Full Node. Một ‘nút đầy đủ’ tải xuống toàn bộ chuỗi khối trong màn hình của người dùng. Các nút đầy đủ tạo thành xương sống của hệ thống ethereum và giữ cho toàn bộ mạng được minh bạch. Một số quy tắc đồng thuận mà các nút đầy đủ thực thi là:
- Đảm bảo rằng phần thưởng khối chính xác được trao cho mỗi khối được khai thác (5 ETH)
- Các giao dịch có chữ ký chính xác
- Các giao dịch và khối có định dạng dữ liệu chính xác
- Không có chi tiêu gấp đôi nào xảy ra trong bất kỳ khối nào
Các nút đầy đủ về cơ bản xác nhận các nút và giao dịch và chuyển tiếp thông tin đến các nút khác (sử dụng giao thức gossip).
Full node cũng chịu trách nhiệm đồng bộ hóa trạng thái hiện tại của chuỗi với phần còn lại của mạng. Ngoại trừ các mạng thử nghiệm hoặc riêng tư, các mạng Ethereum chính thức mà mọi người thường đề cập đến là MainNet và TestNet. TestNet được sử dụng để thực hiện các thử nghiệm về các giao thức hoặc tính năng mới. Khi ở trong trạng thái sẵn sàng, chúng thường được MainNet chấp nhận bất cứ khi nào.
Ethereum Light Client
Các light client có thể được xem như là các “bản nhẹ” của các node. Vậy nên, đây có thể là lựa chọn khá ổn đối với người dùng không có khả năng chạy được full node. Những người muốn tham gia vào mạng nhưng không có tài nguyên hệ thống để tải xuống và duy trì toàn bộ chuỗi khối trong hệ thống của họ thì có thể chọn trở thành “Khách hàng nhẹ”. Họ vẫn nhận được sự đảm bảo an toàn cao về các trạng thái nhất định của ethereum và cũng có quyền xác minh việc thực hiện một giao dịch.
Các light client chỉ sử dụng một lượng ít tài nguyên và chỉ chiếm một lượng không gian nhỏ, được xem là tối thiểu để chạy một node. Nếu như tất cả những gì bạn sở hữu là một chiếc smartphone hoặc một chiếc laptop thì đây là một sự lựa chọn không tồi. Tuy nhiên, do tính chất ‘nhẹ’ của light client, có những thông tin nó không thể đồng bộ hóa blockchain một cách đầy đủ. Đó là lý do tại sao ta vẫn cần sự có mặt của full node.
Ethereum mining node
Để đào Ethereum, các thợ đào cần đầu tư một phần cứng chuyên nghiệp, cụ thể là các GPU đủ mạnh để hỗ trợ cho quá trình đào. Các thợ đào có thể đào Ethereum một hình hoặc theo nhóm. Và tất nhiên, khi đào theo nhóm, hiệu suất băm sẽ cao hơn và khả năng đào được Ethereum cũng sẽ cao hơn. Tuy nhiên, phần thưởng sẽ bị chia đều cho các thành viên nhóm sau khi khối được đào.
Thợ đào Ethereum khác gì so với Ethereum node
Tất cả các thợ đào đều là các full node. Nhưng không phải tất cả các full node đều là thợ đào. Nói cách khác, các thợ mỏ cần phải chạy các full node để truy cập vào blockchain. Tuy nhiên, bất kỳ ai chạy một full node không nhất thiết phải khai thác các khối.
Cách chạy một Ethereum node
Bạn nên thường xuyên theo dõi node của mình để đảm bảo rằng nó đang chạy đúng cách. Và đôi khi, cũng nên nhớ bảo trì cho node nữa. Một số điểm khác các bạn cần lưu ý là:
- Giữ node trực tuyến
Khi quyết định chạy một Ethereum node, bạn nên chọn một thiết bị luôn được kết nối trực tuyến. Điều này nhằm mục đích tiết kiệm thời gian đồng bộ với mạng mỗi khi máy của bạn kết nối lại với mạng trực tuyến sau khi ngoại tuyến. Ngoài ra, việc tắt máy một cách cưỡng ép (forced shutdown) có thể làm hỏng cơ sở dữ liệu. Nếu bạn đang chạy một nút cho mục đích staking, bạn nên cố gắng giảm thiểu thời gian tắt máy càng nhiều càng tốt.
- Tạo dịch vụ khách hàng
Tạo một dịch vụ thực thi máy khách với cấu hình thích hợp bằng quyền của người dùng, với đặc quyền hạn chế và tự động khởi động lại.
- Cập nhật phần mềm máy khách
Bạn cần cập nhật phần mềm máy khách của mình với các bản vá bảo mật, tính năng và EIP mới nhất. Đặc biệt là trước khi hard fork, hãy đảm bảo rằng bạn đang chạy đúng phiên bản ứng dụng khách.
- Chạy các dịch vụ bổ sung
Chạy nút của riêng bạn cho phép bạn sử dụng các dịch vụ yêu cầu quyền truy cập trực tiếp vào máy khách Ethereum RPC. Đây là các dịch vụ được xây dựng trên nền tảng Ethereum, tương tự như giải pháp lớp 2, máy khách Eth2 và các cơ sở hạ tầng Ethereum khác.
- Giám sát nút
Việc thu thập dữ liệu sẽ giúp bạn chạy và quản lý tốt node của mình. Khách hàng cung cấp điểm cuối chỉ số để bạn có thể nhận dữ liệu toàn diện về nút của mình.
Các công cụ như InfluxDB hoặc Prometheus có thể giúp bạn quan sát tốt hơn các dữ liệu của mình dưới dạng hình ảnh và biểu đồ. Hãy đảm bảo rằng bạn luôn theo dõi hiệu suất máy của bạn. Trong quá trình đồng bộ hóa ban đầu của node, phần mềm máy khách có thể rất nặng về CPU và RAM.
Cách đào trên Ethereum
- Bước 1: Chọn một GPU
Để khai thác Ethereum, bạn sẽ cần mua phần cứng máy tính đặc biệt được gọi là Bộ xử lý đồ họa (GPU). Khi chọn GPU, điều quan trọng là phải xem xét chi phí của chính phần cứng thực tế, cũng như mức tiêu thụ điện năng và tốc độ băm của nó. Tỷ lệ băm càng cao, cơ hội bạn tìm thấy khối tiếp theo và nhận phần thưởng càng lớn. Bạn có thể dùng 1 hay nhiều GPU để phục vụ cho việc đào.
- Bước 2: Cài đặt phần mềm
Sau khi mua phần cứng khai thác, bạn cần cài đặt phần mềm cần thiết. Trình điều khiển cho cạc đồ họa của bạn được cung cấp cùng với cạc, hoặc trên trang web của nhà sản xuất.
Bước tiếp theo là tải xuống chuỗi khối Ethereum và kết nối nút của bạn với mạng. Bạn có thể sử dụng một dịch vụ như Geth, dịch vụ này liên tục cố gắng kết nối với các nút khác trên mạng cho đến khi nó có các ứng dụng ngang hàng.
Sau khi cài đặt, nút của bạn sẽ được kết nối với tất cả các nút khác và chính mạng Ethereum. Điều này cho phép bạn bắt đầu khai thác, triển khai các hợp đồng thông minh của riêng mình, xây dựng các ứng dụng phi tập trung và gửi các giao dịch.
- Bước 3: Kiểm tra khả năng khai thác của bạn
Trước khi bắt đầu khai thác, bạn có thể khai thác Ether thử nghiệm trên mạng riêng của mình.
Bạn không cần bất kỳ phần cứng đặc biệt nào để khai thác Ether trên mạng thử nghiệm – bạn chỉ cần cài đặt máy tính gia đình có Geth hoặc một ứng dụng khách tương tự. Ở đó, bạn chịu trách nhiệm tìm tất cả các khối, xác thực giao dịch và thực hiện hợp đồng thông minh.
- Bước 4: Tham gia nhóm khai thác
Nếu bạn tham gia nhóm khai thác, bạn có thể tổng hợp sức mạnh tính toán của mình với các thợ đào khác để cải thiện cơ hội giải các câu đố mật mã và kiếm Ether. Trở thành một phần của nhóm khai thác có xu hướng mang lại nhiều lợi nhuận hơn nhiều so với việc bạn cố gắng khai thác Ether. Lợi nhuận được chia cho tất cả các thợ đào trong nhóm theo sức mạnh tính toán đóng góp của họ.
- Bước 5: Cài đặt Ethminer
Khi nút của bạn được kết nối với mạng Ethereum, bạn cần cài đặt phần mềm khai thác có tên Ethminer. Nó như một trung gian giữa phần cứng của bạn và nhóm khai thác. Ethminer là một công nhân khai thác GPU Ethash, cho phép bạn khai thác mọi đồng tiền dựa trên Bằng chứng công việc của Ethash – ví dụ: Ethereum, Ethereum Classic, Metaverse, Musicoin, Ellaism, Pirl và Expanse.
- Bước 6: Được trả tiền
Khi bạn đã khai thác thành công một khối, bạn sẽ được thanh toán ETH và các khoản phí liên quan đến giao dịch. Phần thưởng gần như được chuyển ngay lập tức vào ví Ethereum được liên kết với thợ đào hoặc nhóm thợ đào.
Ethereum ProgPoW là gì?
ProgPoW (Programmatic Proof-of-Work) là một bản cập nhật được đề xuất cho thuật toán khai thác của chuỗi Ethereum. ‘Bằng chứng công việc có lập trình’ có nhiệm vụ nâng cấp, nhằm giúp các card đồ họa trở nên cạnh tranh hơn với ASIC. Bằng cách này, các thợ đào có thể chống lại sự tập trung hóa trên blockchain.
Những thợ đào độc lập không có đủ nguồn lực để đầu tư vào thiết bị đắt tiền vẫn có thể có cơ hội kiếm lợi nhuận từ việc khai thác.
Tại sao Ethereum ProgPoW lại quan trọng?
- Vấn đề Ethereum đang đối mặt
Vì Ethereum được thiết kế như một mạng phi tập trung, các thợ đào có thể sử dụng GPU của họ để xác thực các giao dịch và thêm các khối mới vào chuỗi.
Nhưng khi các công ty công nghệ bắt đầu sản xuất ASIC (Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng, nó mạnh hơn card đồ họa và tiêu thụ ít năng lượng hơn), việc kiếm lợi nhuận bằng GPU trở nên khó khăn hơn rất nhiều. ASIC được thiết kế đặc biệt để làm một việc duy nhất – giải quyết các vấn đề về băm và tạo ra các đồng tiền mới.
Nó làm giảm đi sức hút trong việc duy trì hoạt động của mạng lưới đối với Ethereum. Những người khai thác đang chuyển sang các blockchain khác để họ có cơ hội nhận được phần thưởng cao hơn.
Sự thống trị của ASIC dẫn đến việc tập trung quyền lực vào tay một số lượng hạn chế người dùng sở hữu thiết bị phù hợp. Do đó, phân cấp có nguy cơ rủi ro. Một số ít người có khả năng giành quyền kiểm soát 51% mạng. Điều đó sẽ đủ để thao túng toàn bộ chuỗi khối.
- Giải pháp
Thuật toán đồng thuận ProgPoW không loại bỏ ASIC. Thay vào đó, nó làm cho chúng kém hiệu quả hơn so với GPU. ProgPoW cũng nhắm mục tiêu ngăn chặn các quyền độc quyền giữa các nhà sản xuất thiết bị bằng cách làm giảm ảnh hưởng của ASIC người dùng trên blockchain.
Bằng cách tạo ra các chuỗi vấn đề ngẫu nhiên, mạng đòi hỏi sự linh hoạt hơn. Và chính khả năng thích ứng nhanh của GPU, nó đã chiến thắng ASIC trong lĩnh vực này.
Lời kết
Team AZ rất mong qua bài viết này các bạn đã bổ sung thêm được một số kiến thức bổ ích phục vụ cho việc tìm hiểu chuyên sâu và phân tích, đánh giá đầu tư tiền kỹ thuật số. Để liên tục cập nhật tin tức và xu hướng của thị trường crypto, các bạn có thể:
- Theo dõi website của AZcoinvest
- Tham gia nhóm các nhóm Telegram
- Follow
